Една от ключовите технологии на новите енергийни превозни средства са захранващите батерии.Качеството на батериите определя цената на електрическите превозни средства, от една страна, и пробега на електрическите превозни средства, от друга.Ключов фактор за приемане и бързо осиновяване.
Според характеристиките на употреба, изискванията и областите на приложение на захранващите батерии, типовете захранващи батерии за научни изследвания и разработки у нас и в чужбина са приблизително: оловно-киселинни батерии, никел-кадмиеви батерии, никел-метал хидридни батерии, литиево-йонни батерии, горивни клетки и др., сред които най-голямо внимание се отделя на развитието на литиево-йонните батерии.
Поведение при генериране на топлина от захранващата батерия
Източникът на топлина, скоростта на генериране на топлина, топлинният капацитет на батерията и други свързани параметри на модула на захранващата батерия са тясно свързани с естеството на батерията.Топлината, отделена от батерията, зависи от химическата, механичната и електрическата природа и характеристиките на батерията, особено от природата на електрохимичната реакция.Топлинната енергия, генерирана при реакцията на батерията, може да бъде изразена чрез реакционната топлина на батерията Qr;електрохимичната поляризация кара действителното напрежение на батерията да се отклони от нейната равновесна електродвижеща сила и загубата на енергия, причинена от поляризацията на батерията, се изразява с Qp.В допълнение към реакцията на батерията, протичаща според уравнението на реакцията, има и някои странични реакции.Типичните странични реакции включват разлагане на електролита и саморазреждане на батерията.Топлината на страничната реакция, генерирана в този процес, е Qs.В допълнение, тъй като всяка батерия неизбежно ще има съпротивление, при преминаване на тока ще се генерира джаулова топлина Qj.Следователно общата топлина на една батерия е сумата от топлината на следните аспекти: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
В зависимост от конкретния процес на зареждане (разреждане), основните фактори, които карат батерията да генерира топлина, също са различни.Например, когато батерията е нормално заредена, Qr е доминиращият фактор;и в по-късния етап на зареждане на батерията, поради разлагането на електролита, започват да се появяват странични реакции (топлинната реакция на страничната реакция е Qs), когато батерията е почти напълно заредена и презаредена, Това, което се случва главно, е разлагането на електролита, където Qs доминира .Джауловата топлина Qj зависи от тока и съпротивлението.Често използваният метод на зареждане се извършва при постоянен ток и Qj е специфична стойност в този момент.Въпреки това, по време на стартиране и ускорение, токът е относително висок.За HEV това е еквивалентно на ток от десетки ампера до стотици ампери.По това време джауловата топлина Qj е много голяма и се превръща в основния източник на отделяне на топлина от батерията.
От гледна точка на контролируемостта на управлението на топлината, системите за управление на топлината (HVH) могат да бъдат разделени на два вида: активни и пасивни.От гледна точка на топлоносителя, системите за управление на топлината могат да бъдат разделени на: с въздушно охлаждане (PTC въздушен нагревател), течно охлаждане (PTC нагревател на охлаждащата течност), и термично съхранение с фазова промяна.
За пренос на топлина с охлаждаща течност (PTC Coolant Heater) като среда е необходимо да се установи комуникация за пренос на топлина между модула и течната среда, като например водна риза, за провеждане на индиректно нагряване и охлаждане под формата на конвекция и топлина проводимост.Топлоносителят може да бъде вода, етиленгликол или дори хладилен агент.Има и директен топлопренос чрез потапяне на полюсния накрайник в течността на диелектрика, но трябва да се вземат мерки за изолация, за да се избегне късо съединение.
Пасивното охлаждане на охлаждащата течност обикновено използва топлообмен течност-околен въздух и след това въвежда пашкули в батерията за вторичен топлообмен, докато активното охлаждане използва средни топлообменници охлаждаща течност-течност на двигателя или PTC електрическо отопление/нагряване с термично масло за постигане на първично охлаждане.Отопление, първично охлаждане с въздух в пътническата кабина/климатик хладилен агент-течна среда.
За системи за термично управление, които използват въздух и течност като среда, структурата е твърде голяма и сложна поради необходимостта от вентилатори, водни помпи, топлообменници, нагреватели, тръбопроводи и други аксесоари, а също така консумира енергия от батерията и намалява мощността на батерията .плътност и енергийна плътност.
Системата за охлаждане на батерията с водно охлаждане използва охлаждаща течност (50% вода/50% етилен гликол), за да прехвърли топлината на батерията към охладителната система на климатика през охладителя на батерията и след това към околната среда през кондензатора.Температурата на водата на входа на батерията се охлажда от батерията. Лесно е да се достигне по-ниска температура след топлообмен и батерията може да се настрои да работи в най-добрия работен температурен диапазон;принципът на системата е показан на фигурата.Основните компоненти на хладилната система включват: кондензатор, електрически компресор, изпарител, разширителен вентил със спирателен вентил, охладител на батерията (разширителен вентил със спирателен вентил) и тръби за климатизация и др.;кръгът на охлаждащата вода включва: електрическа водна помпа, батерия (включително охлаждащи плочи), охладители на батерии, водопроводни тръби, разширителни резервоари и други аксесоари.
Време на публикуване: 27 април 2023 г
